JPS6330885A - 画像情報変換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は記録媒体上に形成された光学的なパターンを機
械的振動パターン出力に変換する画像情報変換装置に係
り、更に装置電源電池の残容量状態を自動釣にチェック
し、その結果を機械的振動パターン出力中に含めて出力
する画像情報変換装置に関するものである。

［従来の技術ｌ 従来より盲人が紙面上に形成された印刷物のような光学
的な画像パターンを指先の触覚を通じて読取る画像情報
変換装置としては、特開昭５５−６６９３号（特公昭５
５−４６８５４号）に開示されている画像パターン−機
拭振動パターン変換法が一般的である。

その概要は光学的に与えられる画像パターンをマトリッ
クス状に配された多数個の点に対応せしめた上で、各点
の白黒像を電気信号に変換し、前記電気信号を更に前記
マトリックス状の白黒像に対応して振動する点に依って
形成される機械的振動パターンに変換して出力する。盲
人は出力された振動性のパターンを指先で感じ、認識す
る事によって文字記号等の光学的パターンを判読するも
のである。

一方、このような画像情報変換装置は盲人が常時携帯し
て使用するものであって、大きさ１重量等の制約から電
源としては電池を使用せざるを得ない。電源に電池を使
用することにより前記制約を除くことは出来るが、一方
では使用者は電池の残容量が確認できないことによる不
安と容量不足にと、もなう電圧の低下とが原因で装置操
作が不安定となり、誤ったダパターンを出力されたとき
に、それを誤判読しかねない。更にこの種の装置の電源
としてはニッケルカドミウム電池が一般的であるが、過
度の放電を行うと電池の寿命が極端に短くなるので、使
用にあたり注意せねばならない。そのためにこの種の装
置では電池の残容量の管理が大切であって、その管理を
行なう装置の一例としては特公昭５１ｉ−４６０８１号
がある。その概要は、印加電圧によって発振周波数が変
化する発振器に、電池に接続された安定化電源回路の出
力を常時人力しておき、その電圧に応じて発振する周波
数によって触覚出力部の振動子が振動するように構成さ
れたものである。そして、電池の容量のチェック時に、
前記発振器の入力を電池側に接続して、その時の触知部
の振動周波数の変化、または振動子より生じる可聴音の
変化から電池電圧の変化を間接的に求めるものである。

もし振動周波数や可聴音の変化が生じれば、電池の端子
電圧が安定化電源回路の設定値より高いことを示し、電
池の容量が十分にあることがわかる。一方、撮動周波数
や可聴音が変化しなければ同電圧差がないことを示し電
池容量が少ないことを示す。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、上記従来例では電源電圧のチェックに際
し、操作者はスイッチ等を操作することにより発振器の
人力を切換える必要があり、特に盲人が使用する装置に
おいては一般的でない。更に前記操作で電池残容量が少
ないと判定出来たとしても、回路構成上および電池の特
性上、以後の動作持続時間はあまり期待できない。本来
これらの電源のチェックの目的は、電池がある一定残容
量になった時点で警告を発し、残動作時間量を知らせて
注意をうながすことにある。したがって、従来例では本
来の効果が期待できず、しかも盲人に対して操作の繁雑
さを与えるものである。

本発明は以上のような問題を解消することを目的とする
。

［問題点を解決するための手段１ 本発明は記録媒体上に形成された光学的な画像パターン
を電気信号に変換する第１変換手段と、第１変換手段か
らの電気信号を機械的振動パターンに変換する第２変換
手段と、２種類以上の設定電圧と電源電圧とを比較する
比較手段と、２種類以上の設定電圧のうちの第１の設定
電圧よりも電源電圧が低下した時に第２変換手段の振動
数を変更させる手段と、Ｚ　ｆｆｆｉ類以上の設定電圧
のうちの第２の設定電圧より電源電圧が低下した時に電
源から負荷への電力供給を停止させる手段とを具える。

［作　用］ 本発明によればその作用効果、操作者への結果の伝達、
操作者への負担の軽減等を考慮して、電源電池が一定残
容量になったことを、第２変換手段の振動数を変えるこ
とによって操作者に知らせ、更に電池寿命に影響を与え
る残容量付近になフたならば装置への電池からの電力の
供給を断つことにより電池容量の更なる減少を防ぐと共
に操作者への充電の必要性をうながす。

［実施例］ 第１図は本発明にかかる画像情報変換装置の第１の実施
例を示し、図中１は紙面↓の印刷文字等の可視画像パタ
ーンを電気信号に変換するカメラ部、２は本装置を構成
する全ての系を制御するマイクロプロセッサ、３はマイ
クロプロセッサ２で処理された信号を機械的振動パター
ンに変換する触知部、４は本装置に電力を供給する電源
部である。

触知部３は５個のドライバＩＣと、先端部が５×２０の
マトリックス状に配置されたバイモルフ素子とより成り
立っている。またバイモルフ素子の先端部には細い金属
線の一端が固定されており、同金属線の他端はフィンガ
プレートに設けられた細大中に置かれている。ドライバ
ＩＣは第２図に示すように２０段のシフトレジスタ３−
１−１　と２ａ個のラッチ３−１−２　と２０個のＡＮ
Ｄ回路３−１−３　と２０個の高圧ドライバ３−１−４
とから構成されている。

カメラ部１内のエリア・フォトセンサ１−２は、５×２
０配列の素子を有しており、その各素子の位置とマトリ
ックス状に配置されたバイモルフ素子の位置とは１：１
の対応関係にあり、エリア・フォトセンサ１−２上に投
影された文字パターンと同じパターンをバイモルフ素子
の振動の有無に変換し、更にバイモルフ素子先端に設け
られた金属細線の上下振動の有無に変換する。操作者は
この振動する金属細線が描く振動パターンを指先等の触
覚によって触知することにより紙面上の文字パターンを
判読する。

電源部４においては、連動して動作するスイッチ４−１
ａおよび４−１ｂをＯＮ側に倒すと、４木の直列接続の
ニッケル・カドミウム電池４−２からコンデンサ４−３
に充電されていた電圧が制限抵抗４−４を通して電源制
御トランジスタ４−５のベースに与えられる。これによ
り電源制御トランジスタ４−５が導通状態になり、マイ
クロプロセッサ２の端子２−１０−１．輝度調整抵抗４
−６を通してランプ１−１およびＤ　Ｃ／Ｄ　Ｃコンバ
ータ４−７に電力が供給される。この電力の供給によっ
てマイクロプロセッサ２中の中央演算装置ｃ［’１１２
−５は、ＲＯＭ２−１内のプログラムに従って始動を開
始する。

すなわち、（第３図に示すように）ステップＬｏｔにお
いて、電源制御トランジスタ４へ５の導通状態を保持す
るためにマイクロプロセッサ２の端子２−１０−２が“
Ｈ“となり、制限抵抗４−８を通してベースに電圧が加
えられる。

次にステップ１０２において、マイクロプロセッサ２は
端子２−１０−１の電圧をＡ／［１変換器２−２によ）
てデジタル変換した後、ステップ１０３および１１９に
おいて、変換デジタル電圧を、レジスタＡ２−３．　　
レジスタＢ２−４と比較する。ここでレジスタＡにはニ
ッケル・カドミウム電池の８０％放電容量時の電圧４．
８Ｖ、レジスタＢには同１００％放電容量時の電圧４．
３Ｖに対応する値がそれぞれ記憶されている。通常使用
が可能なニッケル・カドミウム電池電圧は充電完了時の
電圧５．８ｖから残容ニア０％時の電圧４．８５Ｖの間
にある。

ステップ１０３で電池の変換デジタル電圧が４．８ｖよ
り大きければ、ステップ１０４にすすみ、そこでマイク
ロプロセッサ２の端子２−１０−３からカメラ部１の５
×２０配列されたエリア・フォトセンサ１−２の一列目
の素子からの受光信号を得るためのエリア・フォトセン
サ用クロックパルスを、同センサ１−２に供給する。こ
のクロックパルスによってエリア・フォトセンサ１−２
の一列目の５個の素子からの受光量に対応した信号がマ
イクロプロセッサ中のＡ／Ｄ変換器２−２の入力端子２
−１０−４に入力される。ここでエリア・フォトセンサ
１−２の受光面上にはランプ１−１で照明された印刷物
１−３上の文字パターンがミラー１−４およびレンズ１
−５を通して投影されており、エリア・フォトセンサ１
−２の各素子の出力値はこの投影されたパターンの光強
度に対応する。

ついでステップ１０５におし）てフォトセンサ１−２の
５個の素子からの出力信号の１つをＡ／Ｄ変換器２−２
でデジタル化した後、ステップ１０６において、標準的
黒地のデジタル値（黒レベル）と比較し、この黒レベル
よりも大きければステップ１０７において“１″を、小
さければステップ１０８において“０”を端子２−１０
−５より出力し、ステップ１０９に進む。

ついでステップ１０９ではマイクロプロセッサ２内のカ
ウンタに１を加え、ステップ１１０で同カウンタが５の
整数倍の値か否かを判断し、５の整数倍でなければステ
ップ１０５に戻ってステップ１０５〜１０９をカウンタ
が５の整数倍の値になるまでくり返す。その結果、エリ
ア・フォトセンサ１−２の１列目の５個の素子からの信
号に基づく全てのデータ信号が得られる。ついでステッ
プｆｉｌにおいてシフトレジスタ用クロック信号が端子
２−１０−６から５個のドライバＩＣ内のシフトレジス
タに各々与えられ、その結果、前記全ての（５つの）デ
ータ信号は５偏のドライバＩＣ内のシフトレジスタに各
々格納される。かくして、エリア・フォトセンサ１−２
の１列目の５個の素子からの受光信号に基づくデータ信
号が各ドライバＩＣ内の最初のシフトレジスタに格納さ
れる。

ついでステップ１１２でカウンタが１００かを判断し、
１００でなければステップ１０４に戻って、ステップ１
０４〜１１１をカウンタが１００になるまでくり返す。

その結果、エリアフォトセンサ１−２の一列目の５個の
データ信号が５個のドライバＩＣの２段目のシフトレジ
スタに転送されるとともにエリア・フォトセンサ１−２
の２列目の５個のデータ信号が同一段目のシフトレジス
タに格納されるというようにして、同様の動作がエリア
・フォトセンサの２００列目で行なわれて、最終的に各
ドライバＩＣの全シフトレジスタ３−１−１にデータ信
号が格納される。ステップ１１２でカウンタが１００に
なったならばステップ１１３にすすみ、そこでマイクロ
プロセッサ２−１０−７から全ドライバＩＣの全ラッチ
３−１−２にラッチ信号を人力し、全シフトレジスタ３
−１−１に格納されたデータ信号をラッチ内に保持する
。ついでステップ１１４においてドライバＩＣへのクロ
ック周波数が１５０　Ｈｚかを判断し、１５０　Ｈｚで
あればステップ１０２に戻り、１５０　）１ｚでなけれ
ばステップ１１５に進み、そこでドライバＩＣにバイモ
ルフ素子駆動用の２３０Ｈｚの周波数のドライバクロツ
タ信号を端子２−１０−８から出力し、ステップ１０２
に戻る。この結果、ラッチされたデータ信号はマイクロ
プロセッサの端子２−１０−８から出力される２３０　
Ｈｚの周波数のバイモルフ素子駆動用の信号とＡＮＤ回
路３−１−３においてＡＮＤされ、ラッチ出力が１”の
所のＡＮＤ回路３−１−３のみ２３０　ｆｌｚの信号が
出力され、更にこの出力信号が高耐圧ドライバ３−１−
４でバイモルフ素子を駆動可能な高電圧パルスに変換さ
れてバイモルフ素子に加えられる。なおここで高耐圧ド
ライバ３−１−４の電源としではＤ　Ｃ／Ｄ　Ｃコンバ
ータ４−７が使用され、電源のニッケルカドミウム電池
の電圧を約５０Ｖに昇圧して用いられる。かくして、カ
メラ部１において撮像された紙面上の文字パターンがバ
イモルフ素子に連動する金属細線の上下振動に変換され
る。

ステップ１０３で電源電圧の変換デジタル電圧が４．８
ｖより小さければ、ステップ１１９にすすむ。

なお、電源のニッケル・カドミウム電池４−２は、長時
間連続して使用すると容量が減ってきて、それに伴って
端子間電圧も低下して来る。ここで電池容量の８０％近
くが消費されると端子電圧が４．８ｖ以下になる。ステ
ップ１１９では電源電圧の変換デジタル電圧が４．３Ｖ
より大きければ、ステップ１２０で端子２−１０−８か
らのドライバクロツタ信号の周波数が２３０　）１ｚよ
り１５０　）１ｚに変更されてステップ１０４に戻る。

この結果、バイモルフ素子の振動数が１５０　Ｈｚとな
り、操作者はこの振動数と可聴音の変化によりニッケル
カドミウム電池の残容量が２０％以下になったことを知
ることができる。しかしこの変化は車にバイモルフ素子
の振動数が変化するだけで画像パターンの取込みおよび
その出力に対し何等影習を与えない。

ステップ１１９で電源電圧が４．３ｖ以下になると、ス
テップ１２１にすすむ、なおニッケルカドミウム電池が
１００％容量付近まで放電すると、端子間電圧が４．３
ｖととなる。ステップ１２１ではマイクロプロセッサ２
の端子２−１０−２が“Ｌ”になり、電源制御トランジ
スタ４−５が非導通状態となり、本装置の全ての系への
電力供給が止る。これにより当然触知部３からの出力が
なくなり、操作者は電池容量が１００％近くまで消費し
た事を知ることができる。一方、以後のニッケルカドミ
ウム電池４−２の電力消耗が自動釣に押えられる。更に
本実施例では前記状態で充電器等により電池の充電を開
始しても電源制御トランジスタが非導通状態のままであ
るので充電中の不要な電池からの放電を防止して、充電
効率が向上する。

次に使用中に電源スィッチをＯＦＦ　Ｌ、た時の動作に
ついて述べる。

電源スイッチ４−１ａ、４−１ｂをＯＦＦ側に倒すと、
マイクロプロセッサ２の端子２−１０−２が“Ｈ”であ
るにもかかわらずスイッチ４−１ｂによって電で比制御
トランジスタ４−５のベースが“Ｌ”となり、同トラン
ジスタは非導通状態となって全系への電力の供給がたた
れて停止状態となる。

［他の実施例コ （実施例２） 上記実施例１では電圧の判定を各画面毎に行っており、
これは一画面の取込み時間の約５ミリ秒毎に行なうこと
になる。しかし一般に電池の特性からすればこのような
短時間で極端な端子間電圧変化はない。一方画面取込み
時間に比べて非常に短いがこのような電圧の判定のため
の時間が必要である。このことは単位時間当り、より多
くの画面取込みが必要な高速画面読取り時には問題にな
る。本実施例ではこのような要求に対し、更にカウンタ
をもう一個追加して、そこに画面の取込み数を管理させ
、そのカウンタの設定値になった時のみ、電圧の判定を
させることにより、より高速の画面取込みが可能となる
。例えば１秒間に１回の割で電圧の判定を行わせると実
施例１に比べて約２％増しの画面取込みが可能となる。

更に電圧判定のインターバルを伸ばせば、より高速度の
画面取込みが可能となる。

本発明のさらに他の実施例としては、バイモルフ素子の
振動周波数を固定にしておき、振動をかん欠にすること
によって電源電圧の低下を操作者に知らせるようにして
も同様な効果を得ることが可能である。また実施例１で
は電池残容量８０％と１００％の２点について述べたが
この値は自由に選択でき、また、更にＳ３．第４の値を
設定して各々の点の通過時に警告用信号を出力させるよ
うにしてもよい。

更に前記第３．第４の設定値中に電池の充電完了時の電
圧を与え、その検出信号によって充電完了時の警告、ま
たは充電器よりの電池への充電電流の流入を止め、過充
電による電池の劣化を防止することもできる。

［発明の効果］ 以上述べた如く本発明によれば、常時自動的に電源電池
の残容量を監視してその結果を装置動作に差し障りが出
る前に確実に操作者に伝えることができ、残り２０％の
容量を有効に使用することができる。更に過放電による
電池の劣化をも防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の画像情報変換装置のブロッ
ク図、 第２図は第１図に示した触知部内ドライバの詳細ブロッ
ク図、 第３図は第１図に用いるマイクロプロセッサのプログラ
ムのフローチャートである。 １・・・カメラ部、 ２・・・マイクロプロセッサ、 ３・・・触知部、 ４・・・電源部、 １−１・・・ランプ、 １−２・・・エリアフォトセンサ、 １−３・・・印刷物、 １−４　・・・ミラー、 １−５・・・レンズ、 ２−１　　・・・ＲＯＭ　　。 ２−２・・・へ／Ｄ変換器、 ２−３・・・レジスタＡ１ ２−４・・・レジスタＢ１ ２−５　・・・ＣＰＵ　　、 ：ｌ−１−１・・・シフトレジスタ、 ３−１−２・・・ラッチ、 ３−１−３・・・ＡＮＤ回路、 ３−１−４・・・高耐圧ドライバ、 ４−１８・・・スイッチ、 ４−１ｂ・・・スイッチ、 ４−２・・・電池、 ４−３・・・コンデンサ、 ４−４・・・電流制限抵抗器、 ４−５・・・電源制御トランジスタ、 ４−６・・・輝度調整用抵抗器、 ４−７・・・電流制限抵抗器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 記録媒体上に形成された光学的な画像パターンを電気信
   号に変換する第１変換手段と、 該第１変換手段からの電気信号を機械的振動パターンに
   変換する第２変換手段と、 ２種類以上の設定電圧と電源電圧とを比較する比較手段
   と、 前記２種類以上の設定電圧のうちの第１の設定電圧より
   も電源電圧が低下した時に前記第２変換手段の振動数を
   変更させる手段と、 前記２種類以上の設定電圧のうちの第２の設定電圧より
   電源電圧が低下した時に電源から負荷への電力供給を停
   止させる手段とを具えたことを特徴とする画像情報変換
   装置。